DE102007039249A1 - Producing a ceramic carrier for a filter to remove soot particles from an exhaust-gas stream of an internal combustion engine, comprises applying a coating material or a precursor component on a carrier substrate made of a ceramic material - Google Patents

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Abstract

The method for producing a ceramic carrier for a filter (14) for removing soot particles from an exhaust-gas stream of an internal combustion engine, comprises applying a coating material or a precursor component on a carrier substrate made of ceramic material, drying the carrier substrate with the applied coating material, and fixing the coating material. The coating material is present in a sol or a suspension in the form of particles with a particle size of less than 1 mu m and with a concentration of 0.01-1 mol/l, or the precursor component in the form of a salt is dissolved in a solvent. The method for producing a ceramic carrier for a filter (14) for removing soot particles from an exhaust-gas stream of an internal combustion engine, comprises applying a coating material or a precursor component on a carrier substrate made of a ceramic material, drying the carrier substrate with the applied coating material, and fixing the coating material. The coating material is present in a sol or a suspension in the form of particles with a particle size of less than 1 mu m and with a concentration of 0.01-1 mol/l, or the precursor component in the form of a salt is dissolved in a solvent. The coating material is contained in water, ethanol or short-chain oil. The coating material-containing sol or the coating material-containing suspension contains an additive for lowering the surface tension, and has a viscosity of less than 10 mPas during applying. The additive is a surfactant. A coating of two layers is applied on the carrier substrate. An independent claim is included for a filter for removing soot particles from an exhaust-gas stream of an internal combustion engine.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Trägers für einen Filter zur Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom, insbesondere von Rußpartikeln aus einem Abgasstrom einer Verbrennungskraftmaschine. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Filter mit einem Filterkörper aus einem keramischen Träger, der nach dem Verfahren hergestellt wurde.The The invention relates to a method for producing a ceramic carrier for one Filter for removing particles from a gas stream, in particular of soot particles from an exhaust gas stream of an internal combustion engine. Furthermore the invention a filter with a filter body of a ceramic Carrier, which was produced by the method.

Derartige Filter werden zum Beispiel als Partikelfilter bei der Abgasnachbehandlung selbstzündender Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere in dieselbetriebenen Kraftfahrzeugen, eingesetzt. Üblicherweise sind solche Filter zur Entfernung von Partikeln aus den keramischen Materialien Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat, Mullite oder Cordierit gefertigt. Sonderformen können auch aus Sintermetall gefertigt sein. Die Partikelfilter sind im Allgemeinen in Form einer wabenförmigen Keramik mit wechselseitig verschlossenen Kanälen ausgebildet. Hierbei handelt es sich um so genannte Wall-Flow-Filter. Diese besitzen in der Regel einen Filtrationswirkungsgrad von mehr 80% bis regelmäßig mehr als 90%. Die Schwierigkeit besteht jedoch nicht allein in der Filtration der Rußpartikel aus dem Abgasstrom, sondern auch in der Regeneration des Filters. Hierzu werden Kraftstoff oder seine Zersetzungsprodukte in der Abgasnachbehandlungsanordnung, die den Partikelfilter umfasst, katalytisch oxidiert, um die zur Zündung des Rußes notwendigen Temperaturen zu erzeugen. Während der heißen Regenerationsphasen werden höchste Anforderungen an die thermische Stabilität des Filters gestellt.such Filters, for example, as a particulate filter in the exhaust aftertreatment self-igniting Internal combustion engines, in particular in diesel-powered motor vehicles, used. Usually are such filters for removing particles from the ceramic Materials silicon carbide, aluminum titanate, mullite or cordierite manufactured. Special shapes can also be made of sintered metal. The particle filters are in Generally in the form of a honeycomb Ceramic formed with mutually closed channels. This acts these are so-called wall-flow filters. These usually possess a filtration efficiency of more than 80% to regularly more than 90%. The difficulty, however, is not only in the filtration the soot particles from the exhaust stream, but also in the regeneration of the filter. For this purpose, fuel or its decomposition products in the exhaust aftertreatment arrangement, comprising the particulate filter, catalytically oxidized to the ignition of soot to produce necessary temperatures. During the hot regeneration phases highest Requirements placed on the thermal stability of the filter.

Thermochemische Reaktionen des Filtermaterials mit Abgaskomponenten und sich während des Betriebs über die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs auf dem Filter ansammelnde Aschen, zum Beispiel aus Öl, Kraftstoff, Kraftstoffadditiven oder Motorenabrieb, vermindern die mechanische und thermochemische Festigkeit keramischer Filter. Durch thermochemische Reaktionen gealterte Filter, insbesondere wenn diese aus den Werkstoffen Cordierit oder Aluminiumtitanat gefertigt sind, weisen eine höhere Ausfallwahrscheinlichkeit auf als nicht gealterte Filter. Mit hoher thermischer Belastung nimmt die Ausfallwahrscheinlichkeit zu. Im Allgemeinen weisen keramische Filtermaterialien Mikrorisse auf, die zur thermischen Stabilität des Filters beitragen. Diese Mikrorisse sind vereinfacht als „Dehnungsfuge" zu verstehen, da sich diese infolge thermischer Materialausdehnung schließen und so die thermisch induzierten Spannungen des Filterbauteils verringern. Mit zunehmender Anzahl an Mikrorissen fallen der Wärmeausdehnungskoeffizient und die Wärmeleitfähigkeit der keramischen Filter. Die Ausfallwahrscheinlichkeit der Filter durch zum Beispiel sich auf dem Filter ansammelnde Aschen erfolgt durch Eindringen der Aschen in die Mikrorisse, so dass diese sich nicht mehr schließen können und die thermisch induzierten Spannungen abgebaut werden können.Thermochemical Reactions of the filter material with exhaust gas components and during operation over the Life of the motor vehicle on the filter accumulating ashes, for example from oil, Fuel, fuel additives or engine wear, reduce the mechanical and thermochemical strength of ceramic filters. By thermochemical reactions aged filters, especially if these made of the materials cordierite or aluminum titanate, have a higher probability of default as a non-aged filter. With high thermal stress increases the probability of default too. Generally have ceramic Filter materials micro-cracks, which contribute to the thermal stability of the filter contribute. These microcracks are simpler to be understood as "expansion joint" because These close as a result of thermal expansion of material and so reduce the thermally induced voltages of the filter component. As the number of microcracks increases, the coefficient of thermal expansion decreases and the thermal conductivity the ceramic filter. The probability of failure of the filters by, for example, on the filter accumulating ash takes place by penetrating the ashes into the microcracks, leaving them to themselves do not close anymore can and the thermally induced voltages can be reduced.

Üblicherweise werden derzeit Partikelfilter eingesetzt, die mit einer katalytisch aktiven Beschichtung funktionalisiert sind. Durch die katalytische aktive Beschichtung werden Schadgase wie zum Beispiel NOx, CO oder Kohlenwasserstoffe gespeichert und umgesetzt. Diese Beschichtungen dringen ebenfalls in der Regel in die Mikrorisse des Filtermaterials ein. Hierdurch wird die stabilisierende Wirkung der Mikrorisse eingeschränkt. Die Folge daraus ist, dass keramische Filter, die mit einer katalytisch aktiven Beschichtung funktionalisiert wurden, insbesondere nach hoher thermischer Belastung, eine höhere Ausfallwahrscheinlichkeit aufweisen.Usually currently particle filters are used, which are functionalized with a catalytically active coating. Due to the catalytic active coating harmful gases such as NO x , CO or hydrocarbons are stored and implemented. These coatings also typically penetrate the microcracks of the filter material. This restricts the stabilizing effect of the microcracks. The consequence of this is that ceramic filters that have been functionalized with a catalytically active coating, in particular after high thermal stress, have a higher probability of failure.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines keramischen Trägers für einen Filter zur Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom, insbesondere von Rußpartikeln aus einem Abgasstrom einer Verbrennungskraftmaschine, umfasst folgende Schritte:

  • – Aufbringen von Beschichtungsmaterial oder einer Vorläuferverbindung eines Beschichtungsmaterials auf ein Trägersubstrat aus einem keramischen Material, wobei das Beschichtungsmaterial in einem Sol oder in einer Suspension in Form von Partikeln mit einer Partikelgröße von weniger als 1 μm und mit einer Konzentration im Bereich von 0,01 bis 1 mol/l vorliegt, oder die Vorläuferverbindung in Form eines Salzes in einem Lösungsmittel gelöst ist,
  • – gegebenenfalls Trocknen des Trägersubstrates aus dem keramischen Material mit dem aufgebrachten Beschichtungsmaterial,
  • – Fixieren des Beschichtungsmaterials.
An inventive method for producing a ceramic carrier for a filter for removing particles from a gas stream, in particular of soot particles from an exhaust gas stream of an internal combustion engine, comprises the following steps:
  • - Applying coating material or a precursor compound of a coating material on a support substrate made of a ceramic material, wherein the coating material in a sol or in a suspension in the form of particles having a particle size of less than 1 micron and having a concentration in the range of 0.01 to 1 mol / l is present, or the precursor compound is dissolved in the form of a salt in a solvent,
  • Optionally drying the carrier substrate of the ceramic material with the applied coating material,
  • - Fixing the coating material.

Durch die Verwendung eines Beschichtungsmaterials, das als Sol oder in einer Suspension in Form von Partikeln mit einer Partikelgröße von weniger als 1 µm und einer Konzentration im Bereich von 0,01 bis 1 mol/l vorliegt bzw. durch Einsatz der Vorläuferverbindung in Form eines Salzes, das in einem Lösungsmittel gelöst ist, dringt beim Beschichten auch ein Teil des Beschichtungsmaterials in Mikrorisse des keramischen Trägers ein. Durch die Beschichtung werden die Mikrorisse teilweise befüllt. Das teilweise Befüllen der Mikrorisse bietet den Vorteil, dass diese sich bei thermischer Beanspruchung weiterhin schließen können, dass jedoch verhindert wird, das Beschichtungsmaterial einer nachfolgenden katalytisch aktiven Beschichtung oder Aschen im laufenden Betrieb in die Mikrorisse eindringen können und diese so zusetzen können. Optional können aus dem Beschichtungsmaterial zusätzlich auch dünne Filme oder dünne Schichten auf dem keramischen Träger ausgebildet werden. Die Beschaffenheit des Beschichtungsmaterials ist aufgrund der Partikelgröße und der Konzentration so gewählt bzw. eingestellt, dass die thermomechanische und thermochemische Stabilität des keramischen Werkstoffes des keramischen Trägers nur unwesentlich beeinträchtigt wird. Die Masse des Beschichtungsmaterials, das aufgebracht wird, wird so gewählt, dass der Gegendruck beim Betrieb des Filters nur wenig beeinflusst wird. Das heißt, dass sich die Poren im Filter durch das Beschichtungsmaterial nicht zusetzen.By using a coating material which is present as a sol or in a suspension in the form of particles having a particle size of less than 1 micron and a concentration in the range of 0.01 to 1 mol / l or by using the precursor compound in the form of a salt , dissolved in a solvent, also penetrates a portion of the coating material into microcracks of the ceramic carrier during coating. The coating partially fills the microcracks. The partial filling of the microcracks offers the advantage that they can continue to close under thermal stress, but that the coating material of a subsequent catalytically active coating or ashes is prevented from running The operation can penetrate into the microcracks and can enforce them. Optionally, thin films or thin layers can also be formed on the ceramic carrier from the coating material. The nature of the coating material is selected or adjusted on the basis of the particle size and the concentration such that the thermomechanical and thermochemical stability of the ceramic material of the ceramic carrier is only insignificantly impaired. The mass of the coating material that is applied is chosen so that the backpressure during operation of the filter is only slightly affected. This means that the pores in the filter are not clogged by the coating material.

Als Material für den keramischen Träger werden vorzugsweise Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat oder Cordierit, insbesondere Aluminiumtitanat oder Cordierit, eingesetzt.When Material for the ceramic carrier are preferably silicon carbide, aluminum titanate or cordierite, in particular aluminum titanate or cordierite used.

Das Aufbringen des Beschichtungsmaterials erfolgt zum Beispiel in Sol-Gel-Verfahren, als präformiertes Sol, Gel oder als Suspension von Feststoffpartikeln in bekannter Weise. Geeignete Verfahren zum Aufbringen sind zum Beispiel Besprühen, Tauchen, Tränken oder ähnliche Beschichtungsprozesse. Auch auf Vakuum basierende Beschichtungsprozesse sind geeignet. Wenn der keramische Träger in Form einer wabenförmigen Keramik mit wechselseitig verschlossenen Kanälen ausgebildet ist, so können für die Beschichtung die Kanäle entweder teilweise durch das Beschichtungsmaterial gefüllt sein, so dass ein freier Querschnitt verbleibt, oder vollständig mit dem Beschichtungsmaterial gefüllt sein.The Application of the coating material takes place, for example, in sol-gel processes, as preformed Sol, gel or as a suspension of solid particles in known Wise. Suitable methods of application are, for example, spraying, dipping, Soak or similar Coating processes. Also on vacuum based coating processes are suitable. When the ceramic carrier in the form of a honeycomb ceramic formed with mutually closed channels, so can for the coating the channels either partially filled by the coating material, so that a free cross-section remains, or completely with filled the coating material be.

Das Beschichtungsmaterial wird nach dem Aufbringen gegebenenfalls getrocknet und anschließend fixiert. Das Fixieren erfolgt durch gängige Methoden, hierzu gehören zum Beispiel das Trocknen, Kalzinieren oder Sintern.The Coating material is optionally dried after application and subsequently fixed. The fixing is done by common methods, this includes the Example drying, calcination or sintering.

Das Auftragen des Beschichtungsmaterials erfolgt zum Beispiel in Form einer wässrigen Lösung, eines Hydrosols, eines Hydrogels oder einer wässrigen Suspension. Alternativ ist es auch möglich, das Beschichtungsmaterial als Organosol, Organogel oder organische Lösung oder Dispersion aufzubringen. Die Organosole, Organogele oder organischen Lösungen oder Dispersionen haben dabei im Allgemeinen eine geringere Oberflächenspannung als ihre wässrigen Homologen. Die geringere Oberflächenspannung erleichtert dabei das Eindringen des Beschichtungsmaterials in die Mikrorisse. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Beschichtungsmaterial in Wasser, Ethanol oder einem kurzkettigen Öl enthalten. Ein geeignetes kurzkettiges Öl ist zum Beispiel Ethylenglykol.The Application of the coating material takes place, for example, in the form an aqueous Solution, one Hydrosols, a hydrogel or an aqueous suspension. alternative it is also possible the coating material as organosol, organogel or organic solution or dispersion. The organosols, organogels or organic solutions or Dispersions generally have a lower surface tension as their watery Homologues. The lower surface tension facilitates the penetration of the coating material in the Microcracks. In a preferred embodiment, the coating material is in water, ethanol or a short chain oil. A suitable one short-chain oil is for example ethylene glycol.

Um die Oberflächenspannung weiter zu senken und damit das Eindringen des Beschichtungsmaterials in die Mikrorisse weiter zu erleichtern, ist in einer bevorzugten Ausführungsform dem das Beschichtungsmaterial enthaltenden Sol oder der das Beschichtungsmaterial enthaltenen Suspension weiterhin mindestens ein Additiv zur Senkung der Oberflächenspannung beigefügt. Derartige Additive zur Senkung der Oberflächespannung können anorganischer oder organischer Natur sein. Üblicherweise ist das Additiv zur Senkung der Oberflächenspannung ein Tensid.Around the surface tension to further reduce and thus the penetration of the coating material to further facilitate in the microcracks is in a preferred embodiment the sol or coating material containing the coating material suspension further contains at least one additive for lowering the surface tension attached. Such additives for lowering the surface tension may be more inorganic or organic nature. Usually For example, the surface tension lowering additive is a surfactant.

Um ein Eindringen des Beschichtungsmaterials in die Mikrorisse zu ermöglichen, ist es weiterhin bevorzugt, dass das das Beschichtungsmaterial enthaltende Sol oder die das Beschichtungsmaterial enthaltende Suspension bzw. Lösung beim Auftragen eine Viskosität aufweist, die kleiner als 10 mPas ist. Durch die niedrige Viskosität wird die Fließfähigkeit des Beschichtungsmaterials verbessert, so dass dieses leichter in die Mikrorisse eindringen kann.Around to allow penetration of the coating material into the microcracks, it is further preferred that the coating material containing Sol or the suspension containing the coating material or solution when applying a viscosity which is less than 10 mPas. Due to the low viscosity is the flowability of the coating material improves, so that this easier in the microcracks can penetrate.

Nach dem Fixieren des Beschichtungsmaterials liegt die Beschichtung des keramischen Trägers vorzugsweise in Form von Oxiden vor. Es ist jedoch auch möglich, dass die Beschichtung in Form von Nitraten, Hydroxiden, Acetaten, Oxalaten, Carbonaten oder ähnlichen Verbindungen vorliegt. Unter den Betriebsbedingungen des Filters zersetzen sich diese Verbindungen jedoch in der Regel zumindest temporär zu Oxiden oder werden aus diesen temporär gebildet.To the fixation of the coating material is the coating of ceramic support preferably in the form of oxides. However, it is also possible that the coating in the form of nitrates, hydroxides, acetates, oxalates, carbonates or the like Compounds present. Under the operating conditions of the filter However, these compounds usually decompose at least temporary to oxides or are formed from these temporarily.

Die Beschichtung des Filters enthält vorzugsweise mindestens einen der Stoffe, ausgewählt aus Aluminiumoxid, Aluminiumhydrat, Aluminiumoxidhydrat, Zirkonoxid, Ceroxid, Siliziumdioxid oder siliziumreiches Zeolith, Aluminiumsilikate, Magnesium-Aluminium-Silikate, Cordierit, Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat, Quarzfasern, Glasfasern oder Titandioxid.The Contains coating of the filter preferably at least one of the substances selected from alumina, aluminum hydrate, Alumina hydrate, zirconia, ceria, silica or silicon-rich Zeolite, aluminum silicates, magnesium aluminum silicates, cordierite, silicon carbide, Aluminum titanate, quartz fibers, glass fibers or titanium dioxide.

Geeignet als Material für die Beschichtung sind zum Beispiel Aluminiumhydroxid und Aluminiumoxid, insbesondere in den Modifikationen Boehmit, α-, γ-, δ- und ϑ-Aluminiumoxid. Weiterhin können die Aluminiumoxide auch Mischphasen der beschriebenen Aluminiumoxidmodifikationen enthalten.Suitable as material for the coating are, for example, aluminum hydroxide and aluminum oxide, especially in the modifications boehmite, α-, γ-, δ- and θ-alumina. Farther can they Aluminum oxides also mixed phases of the described alumina modifications contain.

Geeignet sind weiterhin auch Mischungen aus Aluminiumoxid und/oder Aluminiumoxidhydrat oder eines oder mehrere Oxide der Elemente der dritten bis fünften Nebengruppe einschließlich der Lanthanoide. Die Beschichtung mit diesen Stoffen oder Mischungen erfolgt zum Beispiel in Form von Feststoffen, beispielsweise als Oxid, Hydroxid oder Salz, vorzugsweise Carbonat, Nitrat oder Acetat, und/oder als Gel, beispielsweise als Hydroxid, als Salzlösung oder als Hydrosol. Mischungen sind in jedem beliebigen Verhältnis möglich. Bevorzugt ist jedoch das Aluminiumoxid, das Aluminiumhydrat und/oder das Aluminiumoxidhydrat mit mindestens einem Oxid eines Metalls der dritten bis fünften Nebengruppe oder mindestens einem Oxid eines Lanthanoiden, einschließlich des Lanthan oder einer Mischung mehrerer dieser Oxide mit einem Anteil von 1 bis 20 Gew.-% je Oxid dotiert.Also suitable are mixtures of alumina and / or alumina hydrate or one or more oxides of the elements of the third to fifth subgroup, including the lanthanides. The coating with these substances or mixtures takes place, for example, in the form of solids, for example as oxide, hydroxide or salt, preferably carbonate, nitrate or acetate, and / or as gel, for example as hydroxide, as salt solution or as hydrosol. Mixtures are possible in any ratio. However, the aluminum is preferred minium oxide, the aluminum hydrate and / or the alumina hydrate doped with at least one oxide of a metal of the third to fifth subgroup or at least one oxide of a lanthanoid, including the lanthanum or a mixture of several of these oxides in a proportion of 1 to 20 wt .-% per oxide ,

Als Beschichtung eignen sich weiterhin auch Zirkoniumverbindungen, insbesondere Zirkondioxid. Die Zirkoniumverbindungen, insbesondere das Zirkondioxid eignen sich weiterhin auch zur Dotierung von Beschichtungen aus Aluminiumoxid, Aluminiumhydrat, Aluminiumoxidhydrat, Ceroxid, Siliziumdioxid oder siliziumreichem Zeolith, Aluminiumsilikaten, Magnesium-Aluminium-Silikaten, Cordierit, Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat und/oder Titandioxid. Die Zirkonverbindung liegt dabei in einem Anteil von 1 bis 60 Gew.-% vor. In der Pulverform weisen diese zirkonhaltigen Mischoxide oder Mischungen eine BET-Oberfläche von mehr als 5 m2/g auf.Also suitable as a coating are zirconium compounds, in particular zirconium dioxide. The zirconium compounds, in particular the zirconium dioxide, are furthermore also suitable for doping coatings of aluminum oxide, aluminum hydrate, aluminum oxide hydrate, cerium oxide, silicon dioxide or silicon-rich zeolite, aluminum silicates, magnesium-aluminum silicates, cordierite, silicon carbide, aluminum titanate and / or titanium dioxide. The zirconium compound is present in a proportion of 1 to 60 wt .-% before. In the powder form, these zirconium-containing mixed oxides or mixtures have a BET surface area of more than 5 m 2 / g.

Auch Cerverbindungen, beispielsweise Ceroxid, sind als Beschichtungsmaterial geeignet. Cerverbindungen eignen sich jedoch auch zur Dotierung von Aluminiumoxid, Aluminiumhydrat, Aluminiumoxidhydrat, Zirkonoxid, Siliziumdioxid oder siliziumreichem Zeolith, Aluminiumsilikaten, Magnesium-Aluminium-Silikaten, Cordierit, Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat und/oder Titandioxid. Der Anteil der Cerverbindung liegt dabei im Bereich von 1 bis 60 Gew.-%. Diese cerhaltigen Mischoxide oder Mischungen weisen ebenfalls in Pulverform eine BET-Oberfläche von mehr als 5 m2/g auf.Cerium compounds, for example cerium oxide, are also suitable as coating material. However, cerium compounds are also suitable for the doping of alumina, aluminum hydrate, alumina hydrate, zirconia, silica or silicon-rich zeolite, aluminum silicates, magnesium-aluminum silicates, cordierite, silicon carbide, aluminum titanate and / or titanium dioxide. The proportion of cerium compound is in the range of 1 to 60 wt .-%. These cerium-containing mixed oxides or mixtures likewise have a BET surface area of more than 5 m 2 / g in powder form.

Weiterhin geeignet sind auch Beschichtungen aus Siliziumdioxid oder aus Titandioxid, Aluminiumoxid und/oder Aluminiumoxidhydrat, das mit Siliziumdioxid dotiert ist. Beschichtungen aus diesen Materialien weisen eine höhere thermische und hydrothermale Stabilität auf. Beschichtungen aus Siliziumdioxid oder aus Titandioxid, Aluminiumoxid und/der Aluminiumoxidhydrat, das mit Siliziumdioxid dotiert ist, können zum Beispiel in Form einer Lösung, beispielsweise als Wasserglas, oder eines Sols aufgebracht werden. Die Menge an Siliziumdioxid, mit dem das Titandioxid, Aluminiumoxid und/oder Aluminiumoxidhydrat dotiert ist, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 40 Gew.-%.Farther also suitable are coatings of silicon dioxide or of titanium dioxide, Alumina and / or alumina hydrate with silica is doped. Coatings of these materials have a higher thermal and hydrothermal stability on. Coatings of silica or titania, alumina and / or alumina hydrate, which is doped with silicon dioxide, for example in the form of a Solution, For example, be applied as a water glass, or a sol. The amount of silica with which the titania, alumina and / or alumina hydrate is preferably in the Range of 0.5 to 40 wt .-%.

Wenn Siliziumdioxid als Beschichtungsmaterial eingesetzt wird, so ist dieses vorzugsweise mit mindestens einem Oxid eines Metalls der dritten bis fünften Nebengruppe oder mindestens einem Oxid eines Lanthanoiden einschließlich des Lanthan, oder einer Mischung mehrerer dieser Oxide mit einem Anteil von 1 bis 30 Gew.-% je Oxid dotiert.If Silica is used as a coating material is so this preferably with at least one oxide of a metal of third to fifth Subgroup or at least one oxide of a lanthanoid including the Lanthanum, or a mixture of several of these oxides with a share from 1 to 30 wt .-% per oxide doped.

Für die Beschichtung geeignete siliziumreiche Zeolithe sind insbesondere solche mit einem S/A-Verhältnis größer als 50, insbesondere vom Typ Y, β, ZSM oder Mischungen dieser Zeolithe. Die Zeolithe liegen dabei im Allgemeinen in Wasserstoff-Form oder mit eingetauschten Übergangsmetallen, insbesondere mit den Elementen der sechsten bis zwölften Nebengruppe oder Mischungen aus diesen, vor.For the coating suitable silicon-rich zeolites are especially those with an S / A ratio greater than 50, in particular of the type Y, β, ZSM or mixtures of these zeolites. The zeolites are in the Generally in hydrogen form or with exchanged transition metals, especially with the elements of the sixth to twelfth subgroup or mixtures of these, above.

Wenn Titandioxid als Beschichtungsmaterial eingesetzt wird, so ist dieses vorzugsweise mit mindestens einem Oxid eines Metalls der dritten bis sechsten Nebengruppe, insbesondere einem Oxid des Wolframs oder des Vanadiums, oder einem Oxid eines Lanthanoiden, einschließlich des Lanthan, oder einer Mischung mehrerer dieser Oxide mit einem Anteil von 1 bis 60 Gew.-% dotiert. Besonders bevorzugt ist das Titandioxid mit einem Oxid des Wolframs mit einem Anteil von 2 bis 15 Gew.-% und/oder einem Oxid des Vanadiums mit einem Anteil von 1 bis 10 Gew.-% dotiert.If Titanium dioxide is used as a coating material, so this is preferably with at least one oxide of a metal of the third to the sixth subgroup, in particular an oxide of tungsten or vanadium, or an oxide of a lanthanide, including the Lanthanum, or a mixture of several of these oxides with a share from 1 to 60 wt .-% doped. Particularly preferred is the titanium dioxide with an oxide of tungsten in a proportion of 2 to 15 wt .-% and / or doped with an oxide of vanadium in a proportion of 1 to 10 wt .-%.

Erfindungsgemäß kann das Beschichtungsmaterial die vorstehend beschriebenen Stoffe einzeln oder als Mischung in jedem beliebigen Verhältnis enthalten.According to the invention that Coating material, the substances described above individually or contained as a mixture in any ratio.

Wenn das Beschichtungsmaterial in Form von Partikeln vorliegt, so werden diese zum Beispiel durch Fällungsprozesse oder durch pyrolytische Prozesse gewonnen. Zur Einstellung der Partikelgröße und der Partikelgrößenverteilung eignen sich Mahlprozesse ebenso wie Fällungsprozesse. Zur Fällung können beispielsweise anorganische Salzlösungen oder metallorganische Lösungen als Precursoren eingesetzt werden.If the coating material is in the form of particles, so be these, for example, by precipitation processes or obtained by pyrolytic processes. For setting the particle size and the Particle size distribution Milling processes are just as suitable as precipitation processes. For example, for precipitation inorganic salt solutions or organometallic solutions be used as precursors.

Eine geeignete Beschichtung kann auch dadurch erzielt werden, dass Kombinationen verschieden großer Partikel, mitunter mit bi- oder polymodaler Partikelgrößenverteilung eingesetzt werden.A suitable coating can also be achieved by combining different sizes Particles, sometimes with bi or polymodal particle size distribution be used.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird auf das Trägersubstrat aus keramischem Material eine Beschichtung aus mindestens zwei Schichten aufgebracht. Hierzu wird entweder zunächst Beschichtungsmaterial aufgebracht, getrocknet und anschließend eine weitere Schicht aufgebracht und alle Schichten zusammen fixiert oder aber es wird jede Schicht einzeln fixiert, bevor die nächste Schicht aufgebracht wird.In a preferred embodiment is on the carrier substrate made of ceramic material, a coating of at least two layers. This will be done either first Applied coating material, dried and then a applied further layer and all layers fixed together or else each layer is fixed one by one before the next layer is applied.

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Filter zur Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom, insbesondere von Rußpartikeln aus einem Abgasstrom einer Verbrennungskraftmaschine, umfasst einen Filterkörper aus einem keramischen Träger, der durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestellt wurde. Die Menge des zur Bildung der Beschichtung aufzubringenden Beschichtungsmaterials kann in weiten Bereichen variiert werden. Die Beladung des Filters mit dem Beschichtungsmaterial wird auf das Filtervolumen bezogen und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 100 g/l bezogen auf das Gesamtfiltervolumen.An inventively designed filter for removing particles from a gas stream, in particular soot particles from an exhaust gas stream of an internal combustion engine, comprises a filter body of a ceramic carrier, which was prepared by the method described above. The amount of coating material to be applied to form the coating can be varied widely. The Bela tion of the filter with the coating material is based on the filter volume and is preferably in the range of 0.5 to 100 g / l based on the total filter volume.

Eine Beschichtung im abströmseitigen und/oder zentrischen Bereich des Filters ist vorteilhaft gegenüber einer Beschichtung des gesamten Filtervolumens. Optional ist es auch möglich, den Bereich mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und/oder Beladungen zu beschichten.A Coating in the downstream side and / or centric region of the filter is advantageous over one Coating the entire filter volume. Optionally, it is also possible to use the Area with different compositions and / or loads to coat.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird auf die Beschichtung, mit der die Mikrorisse teilweise befüllt werden, in einem weiteren Schritt eine katalytisch aktive Beschichtung aufgebracht. Die katalytisch aktive Beschichtung dient dazu, Stickoxide, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe aus dem Abgasstrom zu entfernen. Derartige katalytisch aktive Beschichtungen sind dem Fachmann bekannt.In a preferred embodiment is applied to the coating with which the microcracks are partially filled, applied in a further step, a catalytically active coating. The catalytically active coating serves to nitrogen oxides, carbon monoxide and remove hydrocarbons from the exhaust stream. such Catalytically active coatings are known to the person skilled in the art.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinrichtung, 1 a schematic representation of an internal combustion engine with an exhaust gas aftertreatment device according to the invention,

2 ein erfindungsgemäßes Filterelement im Längsschnitt, 2 a filter element according to the invention in longitudinal section,

3 eine schematische Darstellung des beschichteten Filtersubstrates, 3 a schematic representation of the coated filter substrate,

4 exemplarisch ein Kristallit des Filtersubstrates mit teilweise befülltem Mikroriss. 4 an example of a crystallite of the filter substrate with partially filled microcrack.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinrichtung. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung ist hier ein Filter, in dem Rußpartikel aus dem Abgasstrom entfernt werden. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine with an exhaust gas aftertreatment device according to the invention. The exhaust aftertreatment device is here a filter in which soot particles are removed from the exhaust gas flow.

Eine Verbrennungskraftmaschine ist über ein Abgasrohr 12 verbunden, in dem eine Filtereinrichtung 14 angeordnet ist. Mit der Filtereinrichtung 14 werden Rußpartikel aus dem im Abgasrohr 12 strömenden Abgas herausgefiltert. Dies ist insbesondere bei Dieselkraftmaschinen erforderlich, um gesetzliche Bestimmungen einzuhalten.An internal combustion engine is via an exhaust pipe 12 connected in which a filter device 14 is arranged. With the filter device 14 soot particles are out of the exhaust pipe 12 filtered exhaust gas filtered out. This is especially necessary for diesel engines to comply with legal requirements.

Die Filtereinrichtung 14 umfasst ein zylindrisches Gehäuse 16, in dem ein im vorliegenden Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisches, insgesamt ebenfalls zylindrisches Filterelement 18 angeordnet ist.The filter device 14 includes a cylindrical housing 16 , in which in the present embodiment, a rotationally symmetrical, also a total cylindrical filter element 18 is arranged.

2 zeigt ein erfindungsgemäßes Filterelement im Längsschnitt. 2 shows a filter element according to the invention in longitudinal section.

Das Filterelement 18 ist zum Beispiel als extrudierter Formkörper aus einem keramischen Material, zum Beispiel Magnesium-Aluminium-Silikat, bevorzugt Cordierit, hergestellt. Das Filterelement 18 wird in Richtung der Pfeile 20 von Abgas durchströmt. Das Abgas tritt über eine Eintrittsfläche 22 in das Filterelement 18 ein und verlässt dieses über eine Austrittsfläche 24.The filter element 18 For example, as an extruded molded article of a ceramic material, for example, magnesium-aluminum silicate, preferably cordierite. The filter element 18 will be in the direction of the arrows 20 flows through exhaust gas. The exhaust gas passes over an entrance surface 22 in the filter element 18 and leaves this via an exit surface 24 ,

Parallel zu einer Längsachse 26 des Filterelementes 18 verlaufen mehrere Eintrittskanäle 28 im Wechsel mit Austrittskanälen 30. Die Eintrittskanäle 28 sind an der Austrittsfläche 24 verschlossen. In der hier dargestellten Ausführungsform sind hierzu Verschlussstopfen 36 vorgesehen. Anstelle der Verschlussstopfen 36 ist es jedoch auch möglich, dass sich die Eintrittskanäle 28 zur Austrittsfläche 24 hin verjüngen, bis sich die Wandungen des Eintrittskanals 28 berühren und der Eintrittskanal 28 so verschlossen wird. In diesem Fall weist der Eintrittskanal 28 in Richtung parallel zur Längsachse 26 einen dreieckförmigen Querschnitt auf. Parallel to a longitudinal axis 26 of the filter element 18 run several inlet channels 28 in alternation with outlet channels 30 , The entrance channels 28 are at the exit surface 24 locked. In the embodiment shown here are sealing plugs for this purpose 36 intended. Instead of the sealing plugs 36 However, it is also possible that the entrance channels 28 to the exit surface 24 Rejuvenate until the walls of the entrance channel 28 touch and the entrance channel 28 so closed. In this case, the inlet channel 28 in the direction parallel to the longitudinal axis 26 a triangular cross section.

Entsprechend sind die Austrittskanäle 30 an der Austrittsfläche 24 offen und im Bereich der Eintrittsfläche 22 verschlossen.Accordingly, the outlet channels 30 at the exit surface 24 open and in the area of the entrance area 22 locked.

Der Strömungsweg des ungereinigten Abgases führt somit in einen der Eintrittskanäle 28 und von dort durch eine Filterwand 38 in einen der Austrittskanäle 30. Exemplarisch ist dies durch die Pfeile 32 dargestellt.The flow path of the unpurified exhaust gas thus leads into one of the inlet channels 28 and from there through a filter wall 38 in one of the exit channels 30 , This is exemplified by the arrows 32 shown.

3 zeigt eine schematische Darstellung des beschichteten Filtersubstrats. 3 shows a schematic representation of the coated filter substrate.

Eine Filterwand 38 ist aus einem keramischen Filtersubstrat gefertigt. Das keramische Filtersubstrat besteht aus einzelnen Kristalliten 40, die im Allgemeinen durch Sintern miteinander verbunden sind. Das keramische Filtersubstrat ist vorzugsweise Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat oder Cordierit. Auch Mischungen dieser Materialien sind möglich. Zwischen den einzelnen Kristalliten 40 des keramischen Filtersubstrats befinden sich Poren 42, die von dem zu reinigenden Gasstrom durchströmt werden. Partikel, die im Gasstrom enthalten sind, werden vom keramischen Filtersubstrat der Filterwand 38 zurückgehalten. Die Partikel, die aus dem Gasstrom entfernt werden, setzen sich auch in den Poren 42 ab. Hierdurch verringert sich der freie Querschnitt der Filterwand 38 und der Druckverlust über die Filterwand 38 steigt an. Aus diesem Grund ist es erforderlich, in regelmäßigen Abständen Partikel aus den Poren zu entfernen. Dies geschieht im Allgemeinen durch thermische Regeneration, indem der Filter auf eine Temperatur von mehr als 600°C aufgeheizt wird. Bei dieser Temperatur verbrennen die in der Regel organischen Partikel zu Kohlendioxid und Wasser und werden gasförmig aus dem Partikelfilter ausgetragen. Da jedoch auch anorganische Bestandteile enthalten sind, so genannte Aschen, erfolgt die Verbrennung im Allgemeinen nicht rückstandsfrei.A filter wall 38 is made of a ceramic filter substrate. The ceramic filter substrate consists of individual crystallites 40 which are generally interconnected by sintering. The ceramic filter substrate is preferably silicon carbide, aluminum titanate or cordierite. Also mixtures of these materials are possible. Between the individual crystallites 40 of the ceramic filter substrate are pores 42 , Which are flowed through by the gas stream to be cleaned. Particles contained in the gas stream become from the ceramic filter substrate of the filter wall 38 retained. The particles that are removed from the gas stream also settle in the pores 42 from. This reduces the free cross section of the filter wall 38 and the pressure loss across the filter wall 38 rises. For this reason, it is necessary to remove particles from the pores at regular intervals. This is generally done by thermal regeneration by heating the filter to a temperature in excess of 600 ° C. At this temperature, the usually organic particles burn to carbon dioxide and water and are discharged in gaseous form out of the particle filter. However, since inorganic constituents are also contained, so-called ashes, incineration generally does not take place without residue.

Da das Filtersubstrat aus Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat und/oder Cordierit im Allgemeinen nicht dauerhaft gegen diese hohen Temperaturen stabil ist, sind die einzelnen Kristallite 40 erfindungsgemäß mit einer Beschichtung 44 versehen. Die Beschichtung 44 ist vorzugsweise eine keramische Beschichtung, die gegen die hohen Temperaturen, die bei der Regeneration des Partikelfilters auftreten, stabil ist. Geeignete Beschichtungsmaterialien sind zum Beispiel – wie bereits vorstehend beschrieben – gegebenenfalls mit einem Oxid eine Metalls der dritten bis fünften Nebengruppe, eines Lanthanoiden einschließlich des Lanthan oder einer Mischung eines oder mehrerer dieser Oxide dotiertes Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat, welches mit Siliziumdioxid, mindestens einem Oxid eines Metalls der dritten bis fünften Nebengruppe, mindestens einem Oxid eines Lanthanoiden einschließlich des Lanthan oder einer Mischung eines oder mehrerer dieser Oxide dotiert ist, gegebenenfalls mit einem Oxid eines Metalls der dritten bis fünften Nebengruppe, eines Lanthanoiden einschließlich des Lanthan oder einer Mischung mehrerer dieser Oxide gemischtes Siliziumdioxid oder ein siliziumreicher Zeolith, mit einem Oxid eines Metalls der dritten bis sechsten Nebengruppe oder ein Oxid eines Lanthanoiden einschließlich des Lanthan dotiertes Titandioxid, eine Mischung aus Zirkondioxid mit mindestens einem Oxid eines Metalls der dritten bis fünften Nebengruppe, mindestens einem Oxid eines Lanthanoiden einschließlich des Lanthan oder einer Mischung eines oder mehrere dieser Oxide oder einer Mischung mehrerer der vorstehend genannten keramischen Materialien.Since the filter substrate of silicon carbide, aluminum titanate and / or cordierite is generally not stable against these high temperatures, the individual crystallites are 40 according to the invention with a coating 44 Mistake. The coating 44 is preferably a ceramic coating which is stable against the high temperatures encountered in the regeneration of the particulate filter. Suitable coating materials are, for example, as previously described, optionally with an oxide of a third to fifth subgroup metal, a lanthanoid including the lanthanum or a mixture of one or more of these oxides doped alumina, alumina hydrate containing silica, at least one oxide of a metal the third to fifth subgroups, at least one oxide of a lanthanoid including the lanthanum or a mixture of one or more of these oxides is doped, optionally with an oxide of a metal of the third to fifth subgroup, a lanthanoid including the lanthanum or a mixture of several of these oxides mixed silica or a silicon-rich zeolite, with an oxide of a metal of the third to sixth subgroup or an oxide of a lanthanoid including the lanthanum-doped titanium dioxide, a mixture of zirconium dioxide with at least one oxide ei a metal of the third to fifth subgroups, at least one oxide of a lanthanoid including the lanthanum or a mixture of one or more of these oxides or a mixture of a plurality of the above-mentioned ceramic materials.

Die erfindungsgemäße Beschichtung 44 ist geeignet, mit einer weiteren, gegebenenfalls katalytisch aktiven Beschichtung kombiniert zu werden.The coating according to the invention 44 is suitable to be combined with another, optionally catalytically active coating.

In den einzelnen Kristalliten 40 sind im Allgemeinen Mikrorisse 46 enthalten. Dies ist exemplarisch in 4 dargstellt. Bei hohen Temperaturen kann sich das Material ausdehnen, indem die Mikrorisse 46 geschlossen werden. Hierdurch werden Spannungen im Gefüge aus den Kristalliten 40 abgebaut. Sind die Mikrorisse 46 durch Komponenten, die aus dem Beschichtungsprozess stammen, oder durch Asche vollständig oder teilweise verstopft, kann das Filtersubstrat sich nicht in genügendem Maße ausdehnen. Hierdurch können sich lokal sehr hohe Spannungen aufbauen, die insbesondere bei hohen Temperaturen unter hydrothermalen Bedingungen zu irreversiblen Rissbildung führen können. Das Filtersubstrat 18 reißt auf.In the individual crystallites 40 are generally micro cracks 46 contain. This is exemplary in 4 dargstellt. At high temperatures, the material can expand by the microcracks 46 getting closed. As a result, tensions in the structure of the crystallites 40 reduced. Are the microcracks 46 due to components originating from the coating process or completely or partially blocked by ash, the filter substrate can not expand sufficiently. As a result, locally very high voltages can build up, which can lead to irreversible cracking, especially at high temperatures under hydrothermal conditions. The filter substrate 18 tears open.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden, wie in 4 dargestellt, die Mikrorisse 46 teilweise durch das Material der Beschichtung 44 gefüllt. Dies ist mit Bezugszeichen 48 dargestellt. Durch das teilweise Füllen der Mikrorisse 46 mit dem Beschichtungsmaterial werden die Mikrorisse 46 soweit verschlossen, dass Material einer gegebenenfalls aufgetragenen weiteren Beschichtung, zum Beispiel einer katalytisch aktiven Beschichtung, nicht in die Mikrorisse 46 eindringen kann. Auch Aschen oder Rußpartikel aus der Filterung des Abgasstromes können so nicht in die Mikrorisse 46 eindringen. Die Funktion der Mikrorisse zum Ausgleich der hohen Spannungen bei hohen Temperaturen bleibt erhalten.By the method according to the invention, as in 4 represented, the microcracks 46 partly by the material of the coating 44 filled. This is with reference numerals 48 shown. By partially filling the microcracks 46 with the coating material are the microcracks 46 so far sealed that the material of an optionally applied further coating, for example a catalytically active coating, does not penetrate into the microcracks 46 can penetrate. Also, ashes or soot particles from the filtration of the exhaust stream can not in the micro cracks 46 penetration. The function of the microcracks to compensate for the high voltages at high temperatures is maintained.

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung eines keramischen Trägers für einen Filter (14) zur Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom, insbesondere von Rußpartikeln aus einem Abgasstrom einer Verbrennungskraftmaschine, folgende Schritte umfassend: – Aufbringen von Beschichtungsmaterial oder einer Vorläuferverbindung eines Beschichtungsmaterials auf ein Trägersubstrat (18) aus einem keramischen Material, wobei das Beschichtungsmaterial in einem Sol oder in einer Suspension in Form von Partikeln mit einer Partikelgröße von weniger als 1 μm und mit einer Konzentration im Bereich von 0,01 bis 1 mol/l vorliegt, oder die Vorläuferverbindung in Form eines Salzes in einem Lösungsmittel gelöst ist, – gegebenenfalls Trocknen des Trägersubstrates aus dem keramischen Material mit dem aufgebrachten Beschichtungsmaterial, – Fixieren des Beschichtungsmaterials.Method for producing a ceramic carrier for a filter ( 14 ) for removing particles from a gas stream, in particular soot particles from an exhaust gas stream of an internal combustion engine, comprising the following steps: applying coating material or a precursor compound of a coating material to a carrier substrate ( 18 ) of a ceramic material, wherein the coating material is present in a sol or in a suspension in the form of particles having a particle size of less than 1 micron and having a concentration in the range of 0.01 to 1 mol / l, or the precursor compound in the form a salt is dissolved in a solvent, optionally drying the carrier substrate of the ceramic material with the applied coating material, fixing the coating material. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial in Wasser, Ethanol oder einem kurzkettigen Öl enthalten ist.Method according to claim 1, characterized in that the coating material in water, Ethanol or a short chain oil is included. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das das Beschichtungsmaterial enthaltende Sol oder die das Beschichtungsmaterial enthaltende Suspension weiterhin mindestens ein Additiv zur Senkung der Oberflächenspannung enthält.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the the coating material containing sol or the coating material containing suspension further contains at least one additive for lowering the surface tension. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv zur Senkung der Oberflächenspannung ein Tensid ist.Method according to claim 3, characterized in that the additive for lowering the surface tension a surfactant is. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das das Beschichtungsmaterial enthaltende Sol oder die das Beschichtungsmaterial enthaltende Suspension beim Auftragen eine Viskosität aufweist, die kleiner als 10 mPas ist.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sol containing the coating material or the suspension containing the coating material when applied has a viscosity which is less than 10 mPas. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial mindestens einen der Stoffe, ausgewählt aus Aluminiumoxid, Aluminiumhydrat, Aluminiumoxidhydrat, Zirkondioxid, Ceroxid, Siliziumdioxid oder siliziumreiches Zeolith, Aluminiumsilikate, Magnesium-Aluminium-Silikate, Cordierit, Siliciumcarbid, Aluminiumtitanat, Quarzfasern, Glasfasern, Titandioxid, enthält.Method according to one the claims 1 to 5, characterized in that the coating material at least one of the substances selected from alumina, aluminum hydrate, Alumina hydrate, zirconia, ceria, silica or silicon-rich zeolite, aluminum silicates, magnesium aluminum silicates, Cordierite, silicon carbide, aluminum titanate, quartz fibers, glass fibers, Titanium dioxide, contains. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxid, das Aluminiumhydrat und/oder das Aluminiumoxidhydrat mit mindestens einem Oxid eines Metalls der 3. bis 5. Nebengruppe oder mindestens einem Oxid eines Lanthanoiden, einschließlich des Lanthan, oder einer Mischung mehrerer dieser Oxide mit einem Anteil von 1 bis 20 Gew.-% je Oxid dotiert ist.Method according to claim 6, characterized in that the alumina, the aluminum hydrate and / or the alumina hydrate with at least one oxide of a Metal of the 3rd to 5th subgroup or at least one oxide of a lanthanoid, including of the lanthanum, or a mixture of several of these oxides with one Proportion of 1 to 20 wt .-% per oxide is doped. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxid, Aluminiumhydrat, Aluminiumoxidhydrat, Ceroxid, Siliziumdioxid oder siliziumreiches Zeolith, Aluminiumsilikate, Magnesium-Aluminium-Silikate, Cordierit, Siliciumcarbid, Aluminiumtitanat, und/oder Titandioxid mit einer Zirkonverbindung, vorzugsweise Zirkondioxid, mit einem Anteil von 1 bis 60 Gew.-% dotiert ist.Method according to claim 6, characterized in that the alumina, aluminum hydrate, Alumina hydrate, ceria, silica or silicon rich Zeolite, aluminum silicates, magnesium aluminum silicates, cordierite, Silicon carbide, aluminum titanate, and / or titanium dioxide with a Zirconium compound, preferably zirconium dioxide, with a content of 1 to 60 wt .-% is doped. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxid, Aluminiumhydrat, Aluminiumoxidhydrat, Zirkonoxid, Siliziumdioxid oder siliziumreiches Zeolith, Aluminiumsilikate, Magnesium-Aluminium-Silikate, Cordierit, Siliciumcarbid, Aluminiumtitanat, und/oder Titandioxid mit einer Cerverbindung, vorzugsweise Ceroxid, mit einem Anteil von 1 bis 60 Gew.-% dotiert ist.Method according to claim 6, characterized in that the alumina, aluminum hydrate, Alumina hydrate, zirconia, silica or silicon rich Zeolite, aluminum silicates, magnesium aluminum silicates, cordierite, Silicon carbide, aluminum titanate, and / or titanium dioxide with a Cerium compound, preferably cerium oxide, in a proportion of 1 to 60 wt .-% is doped. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Titandioxid, Aluminiumoxid und/oder Aluminiumoxidhydrat mit Siliziumdioxid mit einem Anteil von 0,5 bis 40 Gew.-% dotiert ist.Method according to claim 6, characterized in that the titanium dioxide, alumina and / or Alumina hydrate with silica at a level of 0.5 is doped to 40 wt .-%. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Siliziumdioxid mit mindestens einem Oxid eines Metalls der 3. bis 5. Nebengruppe oder mindestens einem Oxid eines Lanthanoiden, einschließlich des Lanthan, oder einer Mischung mehrerer dieser Oxide mit einem Anteil von 1 bis 30 Gew.-% je Oxid dotiert ist.Method according to claim 6, characterized in that the silica with at least an oxide of a metal of the 3rd to 5th subgroup or at least an oxide of a lanthanoid, including lanthanum, or a Mixture of several of these oxides in a proportion of 1 to 30 wt .-% each oxide is doped. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Titandioxid mit mindestens einem Oxid eines Metalls der 3. bis 6. Nebengruppe, insbesondere einem Oxid des Wolframs oder des Vanadiums, oder einem Oxid eines Lanthanoiden, einschließlich des Lanthan oder einer Mischung mehrerer dieser Oxide mit einem Anteil von 1 bis 60 Gew.-% dotiert ist.Method according to claim 6, characterized in that the titanium dioxide with at least one Oxide of a metal of the 3rd to 6th subgroup, in particular a Oxide of tungsten or vanadium, or an oxide of a lanthanum, including of the lanthanum or a mixture of several of these oxides with a Proportion of 1 to 60 wt .-% is doped. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Titandioxid mit einem Oxid des Wolframs mit einem Anteil von 2 bis 15 Gew.-% und/oder einem Oxid des Vanadiums mit einem Anteil von 1 bis 10 Gew.-% dotiert ist.Method according to claim 12, characterized in that the titanium dioxide with an oxide of the Tungsten in a proportion of 2 to 15 wt .-% and / or an oxide of the vanadium is doped with a proportion of 1 to 10 wt .-%. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Trägersubstrat (18) aus keramischem Material eine Beschichtung (44) aus mindestens zwei Schichten aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that on the carrier substrate ( 18 ) of ceramic material, a coating ( 44 ) is applied from at least two layers. Filter zur Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom, insbesondere von Rußpartikeln aus einem Abgasstrom einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Filterkörper (18) aus einem mit einer Beschichtung versehenen keramischen Träger, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Filter for removing particles from a gas stream, in particular soot particles from an exhaust gas stream of an internal combustion engine, having a filter body ( 18 ) of a coated ceramic carrier prepared by a method according to any one of claims 1 to 14. Filter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (14) eine Beladung an Beschichtungsmaterial aufweist, die im Bereich von 0,5 bis 100 g/l bezogen auf das Gesamtfiltervolumen liegt.Filter according to claim 15, characterized in that the filter ( 14 ) has a loading of coating material which is in the range of 0.5 to 100 g / l based on the total filter volume. Filter nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf den mit der Beschichtung versehenen keramischen Träger weiterhin eine katalytisch aktive Beschichtung aufgebracht ist.Filter according to claim 15 or 16, characterized that continue on the provided with the coated ceramic support a catalytically active coating is applied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2324904A3 (en) * 2009-11-18 2012-10-17 NGK Insulators, Ltd. Catalyst-carrying filter and exhaust gas purification system
WO2012152833A1 (en) 2011-05-10 2012-11-15 Umicore Ag & Co. Kg Method for regenerating nox storage catalytic converters of diesel engines with low-pressure egr
US9587540B2 (en) 2011-07-13 2017-03-07 Umicore Ag & Co. Kg Method and device for reactivating exhaust-gas purification systems of diesel engines with low-pressure EGR

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